新型无机材料试题

◇电子陶瓷部分填空题：1.电子陶瓷的显微结构是指________的陶瓷内部的组织结构，包括________、________、________等的大小与分布。2.BaTiO3晶体存在的同质异晶相有________、________、________、________。3.金属导热的主要机制是通过________的运动来迅速实现热量的交换；电介质材料的热传导机理是由_______________来实现的。4.影响固溶度的因素有________、________、________、________以及________等。5.BaTiO3陶瓷的半导化方法有：________、________、________。6.Ca2+取代BaTiO3中的Ba2+所形成的缺陷可标记为________，Nb5+取代Ti4+所形成的缺陷标记为________。7.晶体中常见的点缺陷有：________、________、________；常见的电子缺陷有：________、________。8.金属与半导体的接触形式有________、________、________。9.BaTiO3陶瓷的半导化方法有：________、________、________。10.影响Ⅰ类瓷具有零、正、负温度系数的内在因素有________、________。11.软性取代主要是通过________来实现；硬性取代主要是通过________来实现。问答题：1.何为电畴？2.何为压电效应？3.含钛陶瓷中钛离子易变价，在配方及工艺上可采取哪些措施来防止？4.高导热晶体材料应具有哪些结构特点？常见的高导热基片材料有哪些？5.为什么民用MLCC多以Ni内电极MLC为主流产品，试分析其优点、难点及解决方案？6.展宽效应、移峰效应的定义？7.何为铁电陶瓷?8.含钛陶瓷常常出现瓷体“黑心”现象，试提出解决方案？9.电容器的分类及其各自的特点？10.BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变？为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质？11.压电陶瓷为什么要进行预极化？如何进行预极化12.固溶体的分类及影响固溶度的因素。◇磁性材料部分填空题：1.产生磁场的方式有________和________。2.SI制中H的单位是________，CGS单位制中是________。3.特斯拉是的________单位，1特斯拉等于________高斯。4金属磁性材料按磁性能特点分，主要有________、________、________和________。5.按照磁体磁化时的磁化率的大小和符号，可以将物质的磁性分为五种：________、________、________、________和________。6.从实用的观点出发，磁性材料可以分为以下几类：________、________、________和________；7.磁化曲线随晶轴方向的不同而有所差别，即磁性随晶轴方向显示各向异性，这种现象称为________，它存在于所有铁磁性晶体中，在________中不存在。8.一般来讲，技术磁化过程存在两种磁化机制，分别为________和________。9.金属永磁材料高矫顽力机理主要有________、________、________和________。10.磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为________。磁损耗包括三个方面________、________和________。11.感生磁各向异性按产生的种类，主要有________、________、________、________。12.磁性材料在被磁化时，随磁化状态的改变而发生弹性形变的现象，称为________。13.设尖晶石铁氧体的分子式为AxnABynBCznCO4其中A、B、C、为金属元素，x、y、z为相应的金属离子数，nA、nB、nC为相应的金属离子化学价。则该多元铁氧体的离子数总合与化学价总合应满足：________、________14.尖晶石铁氧体在单位晶胞中，A位置共有________个，B位置共有________个，但实际占有金离子的A位置只有________个，B位置只有________个，其余空着，这些空位对配方不准造成的成分偏离正分并对________有利。15.铁氧体材料按其晶体结构分为________、________和________铁氧体。16.绝大多数铁氧体其导电特性属于________，其电阻率随温度的升高按指数规律________。17.磁性材料在交变磁场中其复磁导率的实部和虚部随频率变化的关系曲线称为________。磁导率实部下降到________或磁导率虚部达到________时所对应的频率称为该材料的________。一般软磁铁氧体的工作频率应选择低于它的截止频率。材料的截止频率与起始磁导率有密切的关系。一般而言，材料的起始磁导率越低，其截止频率________，使用的工作频率也相应提高。18.六角晶系铁氧体的磁晶各向异性可以出现三种类型：________、________和________。19.六角晶系铁氧体的晶格按组成单元块的种类和排列方式的不同，可以分为________、________、________、________和________。永磁铁氧体材料BaFe12O19属于________型六角铁氧体。20.目前金属纳米晶磁性材料已得到广泛的应用，其中三种牌号的纳米晶磁性材料为：________、________和________。21.非晶磁性合金又称磁性金属玻璃；有3种类型:________、________和________。问答题1.在研究尖晶石铁氧体材料时，我们经常要提及氧参数，请问什么是氧参数？2请阐述Si的加入对Fe-Si合金磁性的影响主要有哪些方面？3影响稀土永磁材料磁稳定性的因素有哪些？要提高稳定性需采取哪些措施？4如何降低软磁铁氧体在高、低场应用条件下的磁滞损耗？5.请简述Fe、Ni、Co的晶体结构（要求画出示意图）和磁性能。6.请画出铁氧体材料几种不同类型的Ms-T曲线？7.请问什么是固态相变？8.对于磁性材料在高频下的应用，我们经常要关注的一个性能指标：截止频率。请问何为截止频率？9.请指出下列材料中，哪些是永磁材料，哪些是软磁材料？(1)坡莫合金；（2）MnZn铁氧体；(3)AlNiCo;(4)Nd-Fe-B;(5)2:17型R-Co磁性材料；（6）纯度为99.999%的铁；(7)NiZn铁氧体；(8)SmCo5；(9)BaFe12O19；（10）硅钢片；10.MGOe是什么的单位？H的单位有哪些？其中哪个是SI单位？11.非晶磁性材料的性能特点有哪些？电子陶瓷部分答案填空题1.用各类显微镜所能观察到、晶相、玻璃相、气相（或气孔）2.立方相、四方相、正交相、三方相3.电子、晶格振动的格波（或声子）4.结构（或晶格类型）、离子大小、电负性、温度、离子电价5.强制还原法、施主掺杂法（或原子价控制法）、AST法6.、7.晶格空位、填隙原子、置换原子、电子、空穴8.阻挡接触、欧姆接触、中性接触9.施主掺杂法（或原子价控法）、强制还原法、AST法10.质点的极化程度、单位体积的质点数11.高价取代、低价取代问答题1.答：在铁电体中，固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴。2.答：在没有对称中心的晶体上施加机械作用时，发生与机械应力成比例的介质极化，同时在晶体的两端面出现正负电荷，称为正压电效应。当在晶体上施加电场时，则产生与电场强度成比例的变形或机械应力，称为逆压电效应。二者统称为压电效应。3.答：（1）采用氧化气氛烧结，抑制还原；（2）降低烧结温度，抑制高温失氧；（3）在低于烧结温度20~40oC，在强氧化气氛中回炉；（4）掺入低价杂质，抑制高价杂质；（5）加入La2O3等稀土氧化物：改善电化学老化特性。（6）加入ZrO2：阻挡电子定向移动，阻碍Ti4+变价。4.答：高导热晶体材料应具有的结构特点是:(1)共价键很强的晶体；(2)结构单元种类较少；(3)原子量或平均原子量均较低；(4)不是层状结构；常见的高导热基片有Al2O3，AlN，BeO，SiC等。5.答：优点：降低成本。难点：镍在空气中加热易氧化，这种镍内电极的MLCC就必须在强还原气氛的保护下烧成。含钛陶瓷在还原性气氛中往往会产生Ti4+→Ti3+还原，而使其丧失绝缘性能，甚至变成半导体，故需要对BaTiO3系瓷料进行改性，使之具有一定的抗还原性。解决方法：受主掺杂。6.答：展宽效应：指铁电陶瓷的ε与温度关系中的峰值扩张得尽可能的宽旷，平坦，即不仅使居里峰压低，而且要使峰的肩部上举，从而使材料既具有较小的温度系数αε，又具有较大的ε值。移动效应：铁电体居里点及其他转变点，随着组成成分的变化，作有规律地移动现象。7.答：在一定温度范围内具有自发极化，且自发极化能为外电场所转向的陶瓷称为铁电陶瓷。8.解决方案：（1）采用氧化气氛烧结，抑制还原；（2）降低烧结温度，抑制高温失氧；（3）在低于烧结温度20~40oC，在强氧化气氛中回炉；（4）掺入低价杂质，抑制高价杂质；（5）加入La2O3等稀土氧化物：改善电化学老化特性。（6）加入ZrO2：阻挡电子定向移动，阻碍Ti4+变价。9.答：I类（高频瓷）：介电常数较小，介电损耗小，介电常数温度系数小（系列化）。II类（低频瓷）：介电常数高，介电损耗较大，介电常数温度系数较大。III类（半导体电容器瓷）：介电常数超高，晶粒半导化，晶界绝缘化。10.答：BaTiO3陶瓷有立方相、四方相、正交相和三方相四种晶型。由于频率增大，BaTiO3陶瓷的介电常数降低，而损耗大幅增加，因此BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质。11.答：对于铁电陶瓷来说，各个晶粒都有较强的压电效应。但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使宏观极化强度为零，对外不显示压电效应，故必须经过人工预极化，使宏观极化强度不为零，对外才能显示压电效应。在涂有电极的铁电陶瓷两面加上直流电场进行预极化。12.答：分类：①按溶解度或溶质原子在溶剂晶体中的位置来分类：置换型固溶体；填隙型固溶体；缺位型固溶体；②按照溶解度：无限固溶体；有限固溶体。影响溶质原子在溶剂晶格中的溶解度的因素：①结构因素②离子大小因素③电负性④温度⑤离子电价的影响磁性材料部分答案填空题1.电流法、铁磁性材料法2.安培/米、奥斯特3.磁感应强度B、10^44.软磁合金、永磁合金、矩磁合金、压磁合金5.抗磁性、顺磁性、反铁磁性，铁磁性、亚铁磁性6.软磁材料、永磁材料、信磁材料、特磁材料7.磁晶各项异性、非晶磁性材料8.磁畴壁的位移运动、磁畴转动9.高应力型、单畴型、成核型、钉扎型10.磁损耗、涡流损耗、磁滞损耗、剩余损耗11.磁场或应力热处理感生磁各向异性、轧制感生磁各向异性、生长感生磁各向异性、交换各向异性12.磁致伸缩效应13.x+y+z＝3、x×nA+y×nB+z×nC＝814.64、32、8、16、掺杂15.尖晶石铁氧体、石榴石铁氧体、磁铅石（或六角晶系）16.半导体类型、下降17.磁谱、一半、极大值、截止频率fr、越高18.主轴型、平面型、锥面型19.M型、W型X型、Y型、Z型、U型、M20.FINEMET、NANOPERM、HITPERM21.过渡金属-类金属合金(TM)、稀土-过渡金属合金(RT)、过渡金属-Zr或Hf(铪)合金(T-Zr或T-Hf)问答题1.答：描述尖晶石铁氧体单位晶胞中氧离子真实位置的一个参数，是指氧离子与小立方（又名子晶格）中最远一个面的距离。2.答：①硅的加入可以降低磁滞损耗，提高磁导率；这主要是由于硅的加入使铁硅合金的磁晶各向异性常数、饱和磁致伸缩系数下降；②饱和磁感应强度和居里温度均随含硅量的增加而下降；这主要是由于Si为非磁性离子。3.答：稳定性一般包括磁场稳定性、温度稳定性和时间稳定性等。其中温度的影响为主要因素。具体的措施：1）选择高的Hc,高θf配方，并可添加有益杂质；2）以及利用不同系列合金，正负温度等效互相补偿来提高稳定性；3）时效